Stimuli-responsive porous soft materials by orthogonal linkage chemistries

正交连接化学刺激响应多孔软材料

• 批准号: 22KF0207
• 负责人: 古川 修平
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0207/
• 关键词: 金属錯体多面体; ソフトマテリアル; 共有結合性; 光反応

ナノサイズ空間を有する分子である金属錯体多面体(MOP)を用い、自己集合化プロセスを制御することで、多孔性を有するソフトマテリアルを合成する研究は、空間機能と材料物性の相関という基礎的研究に加えて、空間材料のプロセ ッシングといった応用研究への展開にむけて大変重要である。これまでその階層構造の制御は配位結合形成を伴う自己集合化プロセスに依存していた。本研究では、クマリン二量化を用いた光駆動の共有結合形成を用いることで、MOPの超分子重合によるコロイド粒子形成、コロイド粒子の自己集合化によるコロイドネットワーク形成( ゲル化)という2つの集合過程を独立して制御可能な段階的自己集合化を達成する。 この手法により、(1)光刺激による可逆的ゾル―ゲル転移、(2)光駆動によるゲルの力学特性制御、(3)共有結合性錯体ソフトマテリアルの創成を行い、光でゲル化や物性変換可能な新しい多孔性ゲルの創成を行う。初年度は、課題A：「クマリン官能基を有する新規MOPと多孔性ゲルの合成」を行った。イソフタル酸誘導体と酢酸ロジウムから組み上がる立方八面体構造MOPを基盤とした 。まずイソフタル酸の5位にクマリン分子を結合した誘導体を合成し、酢酸ロジウムとの反応により立方八面体MOPを構築した。NMRおよび動的光散乱測定によりその構造同定を行った。光照射後、ゲル化しなかった。その理由としては、光反応収率が低いためであると考えた。次に、このMOPをリンカー配位子を用いて配位結合により集積しゲル化させた後、光照射によるクマリンの連結を行った。その結果、リンカー配位子を取り除いてもゲル状態が維持された。クマリンの連結による共有結合性の錯体ソフトマテリアルが合成されたことを示唆している。今後はその詳細な解析を行う。

It is important to study the basic research of spatial functional materials and the development of spatial functional materials. The hierarchical structure of the system is controlled by the coordination of the formation of the self-assembly. In this study, we used two quantitative methods to study the formation of photodynamic consensus bonds. In this study, we used supramolecular recombination in MOP to form and aggregate particles. In this study, we used two quantitative methods to achieve independent and controlled self-aggregation of possible stages. These techniques include: (1) reversible optical shift due to light stimulation;(2) mechanical property control due to light stimulation;(3) formation of a common associative complex; and (4) formation of a new porous complex due to light stimulation. In the early years, the topic A: "New MOP and Porous Synthesis" was carried out. The structure of MOPs is based on cubic octahedral structure. The 5-position molecular binding inducer was synthesized and the 5-position molecular binding inducer was constructed. NMR spectra were determined by optical scattering method. After light irradiation, it is necessary to change the color. The reason for this is that the rate of light reflection is low. The MOPs are coordinated with each other, and the light is emitted from each other. The result is that the ligand is removed and the state is maintained. The link between the two groups is not correct. In the future, we will analyze the details in detail.